Melansir laman resmi SMAN 3 Bandung, gedung sekolah ini dibangun oleh pemerintah Hindia Belanda dari rancangan arsitek Charles Prosper Wolff Schoemaker. Sekolah ini awalnya ditujukan untuk bangsa Belanda dan kalangan ningrat Indonesia saja.
Alamat SMAN 3 Bandung berada di Jalan Belitung dan lokasinya bersama dengan SMAN 5 Bandung. SMAN 3 Bandung di sebelah Barat dan SMAN 5 Bandung di sebelah Timur yang hanya dibatasi oleh jalur koridor tengah dari Utara ke Selatan.
Pada zaman Jepang di periode 1942-1945, SMAN 3 Bandung sempat berfungsi sebagai markas tentara Jepang (Kempetai).